Εκεί που άλλοι κοιτάζουν ουσίες όπως ούρα, αίμα, ιδρώτα και αηδιάζουν ή φρικάρουν, ο Χουαν Πάμπλο Εσκιβέλ βλέπει ανεκμετάλλευτες πηγές ενέργειας.

Φυσικά δεν τις εξετάζει ως μέσα για την ηλεκτροδότηση μεγάλων μηχανημάτων, αλλά τις θεωρεί ικανές να παράξουν μικρές ποσότητες ενέργειας που θα μπορούσαν να αποβούν ζωτικής σημασίας για την αγορά της τηλεϊατρικής.

Σήμερα αυτός ο 35χρονος ηλεκτρονικός μηχανικός εργάζεται στο Εθνικό Κέντρο Μικροηλεκτρονικής (CNM) του Αυτόνομου Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης και προσπαθεί να αναπτύξει κυψέλες καυσίμου από χαρτί.

Ο απώτερος σκοπός του είναι να χρησιμοποιηθούν για την παροχή ενέργειας ώστε να μπορούν να λειτουργήσουν διαγνωστικές συσκευές μιας χρήσης.

Για να κατανοήσουμε τι σημαίνει αυτό είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις διαφορές που έχουν οι συνηθισμένες αλκαλικές μπαταρίες ή οι λιθίου και οι μπαταρίες που θέλει να φτιάξει.

Οι κυψέλες καυσίμων, σε αντίθεση με τις μπαταρίες που θα χρησιμοποιούσαμε σε έναν φακό ή στο ποντίκι και το πληκτρολόγιο μας, απαιτούν παροχή ενέργειας από μια ηλεκτροχημική αντίδραση ούτως ώστε να παράξουν ηλεκτρισμό.

Αυτού του είδους η πηγή ενέργειας έχει δοκιμαστεί ώστε να παράξει ενέργεια για αυτοκίνητο και κινητά τηλέφωνα, ωστόσο ο Εσκιβέλ, ο οποίος ξεκίνησε την σταδιοδρομία του στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Μοντερέι στην πατρίδα του, το Μεξικό, είναι ο πρώτος που ασχολείται με αυτό το αντικείμενο σε μικροκλίμακα.

Ο Εσκιβέλ κρατάει μια μπαταρία από χαρτί, μια περιβαλλοντικά φιλική πηγή ενέργειας για συσκευές μιας χρήσης. Φωτό: Pablo Esparza

Η προσέγγισή του όχι μόνο ανοίγει μια πλειάδα πιθανών χρήσεων αυτών των μικροσκοπικών κυψελών καυσίμου, αλλά επίσης παρακάμπτει και τις επαχθείς για το περιβάλλον επιπτώσεις που επιφέρει η χρήση των συνηθισμένων μπαταριών.

«Αναπτύσσουμε μικρές, μη τοξικές και ανέξοδες κυψέλες καυσίμων που δεν χρειάζεται να απορριφθούν με ειδικό τρόπο και να ανακυκλωθούν. Μπορεί κάποιος απλά να τις πετάξει χωρίς να επιβαρύνεται το περιβάλλον» εξηγεί στη συνέντευξή του στην ιστοσελίδα Ozy.

Γεννημένος στην Γκουανταλαχάρα, ο Εσκιβέλ μετακόμισε στην Βαρκελώνη το 2005 επειδή είχε ερωτευθεί την πόλη όταν ταξίδεψε ως φοιτητής σε όλη την Ευρώπη, μόνο με ένα σακίδιο.

Όταν ήρθε η ώρα να υποβάλει τις αιτήσεις του για να γίνει δεκτός ως υποψήφιος διδάκτωρ σε διάφορα προγράμματα, του κέντρισε το ενδιαφέρον η δουλειά που γινόταν στο CNM, ένα από τα πιο προηγμένα εργαστήρια του είδους του στη Νότια Ευρώπη.

Και προφανώς έκανε τη σωστή επιλογή αφού μερικά χρόνια αργότερα, το 2013, το MIT τον συμπεριέλαβε στη λίστα των 10 πιο πρωτοποριακών Μεξικανών ερευνητών κάτω των 35.

«Ο Εσκιβέλ είναι σαν τον Κριστιάνο Ρονάλντο, και ακριβώς όπως ο Ρονάλντο, παίζει με την πιο δυνατή ομάδα. Γι’ αυτό και σκοράρει» έχει πει μεταξύ αστείου και σοβαρού ο Αντόνιο Μαρτίνεζ, καθηγητής στο Πολυτεχνείο της Μαδρίτης.

Μια μπαταρία λιθίου, μια μπαταρία Fuelium και ένα power pad. Τα δύο τελευταία είναι εφευρέσεις του Εσκιβέλ. φωτό: Pablo Esparza

Ο Μεξικανός ερευνητής ομολογεί ότι εδώ και πάρα πολλά χρόνια η εμμονή του είναι «να κάνει τα πράγματα φθηνότερα, απλούστερα και ευκολότερα».

Όταν η ομάδα του ανέπτυξε τις μπαταρίες με βάση το χαρτί, άρχισαν να αναζητούν μία καθολική, καθημερινή χρήση για την επινόησή τους.

Έτσι ο Εσκιβέλ μαζί με την επιβλέπουσα και από επιστημονικής απόψεως «αδελφή ψυχή» του, τη Νέους Σαμπατέ, άφησαν στην άκρη τις επιστημονικές δημοσιεύσεις και τη βιβλιογραφία και ξεκίνησαν να εξετάζουν τι ανάγκες υπάρχουν στην αγορά.

Εστίασαν σε φορητά διαγνωστικά τεστ μιας χρήσης όπως τα τεστ εγκυμοσύνης, επιπέδων γλυκόζης στο αίμα και για λοιμώδεις νόσους.

Παρατήρησαν πως οι συσκευές αυτές χρειάζονται ελάχιστη ενέργεια για να λειτουργήσουν και η χρήση τους βασιζόταν σε μικρές μπαταρίες λιθίου προκειμένου να αναλυθεί το δείγμα και να εμφανιστεί το αποτέλεσμα.

Σε αντίθεση όμως με τα ρολόγια χειρός ή τα τηλεκοντρόλ όπου επίσης χρησιμοποιούνται οι ίδιες πλακέ μπαταρίες που θυμίζουν μικρό κουμπί, τα διαγνωστικά τεστ πετιούνται αμέσως μετά τη χρήση τους και ενώ έχει αναλωθεί μόλις το 1% της φόρτισης των μπαταριών λιθίου. Αυτό ο Εσκιβέλ το περιγράφει ως «οικολογικό παραλογισμό».

Τότε ήταν που ο Εσκιβέλ και οι συνάδελφοί του σκέφτηκαν το προφανές (για εκείνους):   «Κι αν χρησιμοποιούσαμε το ίδιο το δείγμα (σιέλου ή αίματος) του ανθρώπου που κάνει το τεστ ώστε να τροφοδοτηθεί μια μικροσκοπική κυψέλη καυσίμου που θα μπορούσε να παρέχει την ελάχιστη απαραίτητη ηλεκτρική ενέργεια προκειμένου να γίνει η ανάλυση και να προβληθεί το αποτέλεσμα;».

Σταμάτησαν τότε να δοκιμάζουν ως αποκλειστικές πηγές ενέργειας για τις κυψέλες καυσίμων το υδρογόνο, τη μεθανόλη και την αιθανόλη, κι άρχισαν να εξετάζουν σωματικά υγρά που θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν μια ηλεκτροχημική αντίδραση και να παράξουν ηλεκτρική ενέργεια.

Εμβαθύνοντας κατέληξαν σε δύο σημαντικά συμπεράσματα:

Το πρώτο ήταν ότι μπορούσαν να κατασκευάσουν τις πηγές ενέργειας από χαρτί ως βασικό υλικό για την μεταφορά των υγρών δια της τριχοειδούς δράσεως, και το δεύτερο ότι αυτές οι πηγές ενέργειας μπορούσαν να ενσωματωθούν, χάρη στην τεχνολογία των τυπωμένων ηλεκτρονικών, σε άλλα ηλεκτρονικά στοιχεία όπως αισθητήρες και οθόνες προκειμένου να δημιουργηθούν αυτοτροφοδοτούμενες συσκευές.

Ο Χουαν Πάμπλο Εσκιβέλ είναι 35 ετών και θεωρείται ένας από τους πιο καινοτόμους νεαρούς επιστήμονες στον κόσμο. φωτό: Pablo Esparza

Το 2015, με την κατοχύρωση της ευρεσιτεχνίας στο χέρι, ο Εσκιβέλ, η Σαμπατέ και ο επιχειρηματικός τους εταίρος Σερζί Γκασσό, ίδρυσαν την Fuelium, με αρχικό κεφάλαιο τις προσωπικές τους αποταμιεύσεις, χρηματοδότηση από το πρόγραμμα στήριξης startup του Ιδρύματος Repsol και επιχορηγήσεις από την ισπανική κυβέρνηση και την Ευρωπαϊκή Επιτροπή.

Η εταιρεία τους στοχεύει στο να μεταφράσει το αποτέλεσμα της εργαστηριακής έρευνας σε προϊόν για την αγορά των φορητών διαγνωστικών τεστ μιας χρήσης, έναν τομέα της οικονομίας που ο Εσκιβέλ αποτιμά σε αξία περίπου 1,8 δισεκατομμύρια δολάρια.

Παρότι θεωρεί ότι σαφώς ανοίγεται πεδίο λαμπρόν στην αγορά για το Fuelium, αντιλαμβάνεται επίσης πως εκείνοι που δραστηριοποιούνται σε αυτή με τα παραδοσιακά προϊόντα δεν θα τους διευκολύνουν. «Το να τα καταφέρεις έξω από το εργαστήριο είναι μεγάλη πρόκληση για μια τεχνολογία που ταράζει τα νερά τόσο πολύ, όσο η δική μας» λέει.

Δύο χρόνια μετά την ίδρυσή της η Fuelium έχει πλέον πέντε υπαλλήλους και υπέγραψε το πρώτο της συμβόλαιο.

Ο Εμμανουέλ Ντελαμάρς, διευθυντής της διαγνωστικής ακριβείας του τμήματος Έρευνας της IBM στη Ζυρίχη συμφωνεί πως οι φορητές συσκευές είναι ένα εξαιρετικά «καυτό» πεδίο. Όχι μόνο από επιστημονικής αλλά και από οικονομικής απόψεως.

Η τρέχουσα τάση υπαγορεύει την απομάκρυνση από τα κεντρικά, μαζικά εργαστήρια και προς τα φορητά διαγνωστικά εργαλεία που παρέχουν ταχύτερα αποτελέσματα. «Ογδόντα τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού χρειάζεται αυτού του είδους την τεχνολογία γιατί δεν ζούνε κοντά σε κάποιο διαγνωστικό κέντρο» εξηγεί ο Ντελαμάρς.

Έπειτα από 12 χρόνια συνεργασίας με τον Εσκιβέλ, η Σαμπατέ δηλώνει εντυπωσιασμένη από τον δημιουργικό νου του συνεργάτη τη και την προθυμία του να πειραματιστεί. «Δεν λέει ποτέ όχι σε κάποια ιδέα, όσο τρελή κι αν ακούγεται».

Είτε ακούγεται τρέλα είτε όχι, ο Εσκιβέλ έχει ήδη ξεκινήσει να ερευνά μια νέα ιδέα: να δημιουργήσει κάτι που ο ίδιος αποκαλεί «power pad» και ελπίζει πως θα οδηγήσει στην επινόηση της πρώτης απόλυτα βιοδιασπώμενης μπαταρίας από χαρτί.

Ο ίδιος παραδέχεται ότι πρόκειται για μια εξαιρετικά φιλόδοξο εγχείρημα, όμως ο σκοπός του θα είναι η κατασκευή μιας «μικροσκοπικής, αειφόρου και καθαρής» πηγής ενέργειας.

Μπορεί να είναι δύσκολο αλλά χαμογελώντας παραδέχεται πως πέρα από φιλόδοξο είναι ένα project που του επιτρέπει παράλληλα «να διασκεδάσει όσο ασχολείται μαζί του».